An ein Wechselstromnetz schwankender Spannung angeschlossener Gleichrichter zur Lieferung einer konstanten Gleichspannung Es sind aus dem Wechselstromnetz ge speiste stabilisierte Gleichspannungsquellen be kannt geworden, deren Spannungskonstanz und Speisespannungsunabhängigkeit ausreicht, die für viele Messaufgaben verwendeten An- odenakkumulatoren. zu ersetzen. In Fig. 1 der Zeichnung ist eine Ausführungsform einer derartigen Gleiehspannungsquelle schematisch dargestellt.
Der Transformator 1 wird über die Anschliiss e= 2 und 3 an eine Weehselspan- nun;- gelegt. Auf der Sekundärseite des Trans formators sind die Wicklungen für die An- odenspannungen und Heizspannungen der (lleiehriehterröhren 4 und 5 angeordnet, so d'ass an der Mittelanza,
pfung der Heizwicklung 6 und der Mittelanzapfung der Anodenwick- lung 7 über einen Kondensator 8 eine Gleich- spa.nnung entsteht. Eine Siebkette, bestehend aus der Drossel 9 und dem Kondensator 1.0, dient zur Verringerung der überlagerten. Wechselspannungakomponente. Durch Anwen dung einer zweistufigen Glimmröhren-Kaska;
densehaltung, bestehend aus den Mehrfaüh- Gl.immröhrenst.recken 11 bis 14 in Verbindung mit den Stromregelröhren 1.5 und. 16 (Eisen- wasserstoffwiderständen) wird an den Aus- gangsklemmen 17 und 18 eine Gleichspannung mit für viele Zwecke. ausreichender Konstanz und Unabhängigkeit von Speisespannun:
gs- und Laständerungen erzeugt. Parallel z11 den Klemmen 17 und 1.8 kann ein Widerstand 19 über einen Schaltkontakt 20 angeordnet wer dien, der z. B. mit einer der Klemmen 17 edier 18 gekuppelt sein kann und bei: Anschaltung eines Verbrauchers abgeschaltet wird.
Um eine möglichst grosse Stromentnahme zu erhalten, wird man den durch die Ghmm- röhrenstrecke 13;14 fliessenden Querstrom auf den Maximalwert einstellen. Bei B lastuxgder Gleichspannungsquelile ist dann die höchste Stromentnahme durch den zur sicheren Zün- dung der Glimmstrecke 13/1.4
benötigten und den Wert des durch den bei Belastung abgeschalteten Widerstand 19 fliessenden Strom bestimmt.. Derartige Einrich tungen erzeugen eine konstante Spannung von etwa 400 V bei einer Stromentnahme von etwa 20 bis 90 mA. Naehteilng ist., dass die Strom entnahme nicht unter dien durch den Wider stand 19 bestimmten Stromwert. ,sinken darf, da sonst. leicht eine Beschädigung der Glimm röhren 13;
14 durch überlastung auftreten kann. Ausserdem hat sich gezeigt., dass in vie len Fällen die Konstanz der Ausgan:gsgil.eich- spannung nicht ausreichende ist..
Die Erfindung bezieht sich nun auf einen an ein Wechselstromnetz schwankender Span nung angeschlossenen Gleichrichter zur Liefe rung einer konstanten Gleichspannung, bei der die genannten Nachteile vermieden sind. Erfindungsgemäss erfolgt die Speisung des Gleichrichters durch einen gesättigten Trans formator, der primärseitig mit.
einem unge sättigten Transformator in Reihe geschaltet ist, -wobei in Reihe mit der Sekundärwicklung des gesättigten Transformators vom u n:
ge- sättigten Transformator abgegriffene Teil spannungen geschaltet. sind und die vom O#leichriehter abgegebene Gleichspannung über eine aus Stromregelwiderständen als Längs gliedern und Glimmstrecken als Quergliedern bestehende Anordnung auf einen zweistufigen Röhrenregler gegeben wird.
An Hand .der Fig. 2 wird ein schematisches Ausführungsbeispiel nach der Erfindung näher erläutert. Die Speisespanung für die Schaltung wird über die Klemmenspannung 2l./22 an die Primärwicklungen einem aus den Transformatoren 23 und 24 bestehenden magnetischen Spannungsgleiehhalter zuge führt.
Die an dem ungesättigten Transforma tor 24 entstehenden Sekundärspannungen 25 bis 31 werden mit sämtlichen Sekundärspan nungen 25' bis 31' des Sättigungstransforma- tors 23 gegeneinandergeschaltet. Von den Klemmen 32/33 werden die Reizspannungen für die Gleichrichter- und Verstärkerröhren abgenommen.
Die Heizung der Röhre 34 wird über einen Transformator 35 gespeist, dessen Primärwicldung gleichfalls an die Klemmen 32/33 angeschlossen ist. Die Siebkette ist mit 36 bezeichnet.
Sie schliesst sich an die aus dem Stromregler 37, den einzelnen Stabilisatoren 38/39, dem Stromregler 40 und .den Stabilisa toren 41./492 bestehende Kaska.denschaltung. Die Anzahl der in Reihe geschalteten Stabilisato ren ist bei beiden Stufen durch die verlangte Ausgangsgleicbgpannung bestimmt. Der Ein fachheit halber sind in Fig. 2 nur zwei Stabi lisatoren angedeutet.
Es wurde festgestellt, dass die Verwendung von 11fehrstreckenstabili- satoren bei der verlangten Konstanz nicht zweckmässig ist, da .die Spannungs- und Strom werte dieser Stabilisatoren bei unterschied liehen Arbeitsbedingungen unzulässig hohe Streuungen aufweisen. Ausserdem ist die Ein- brennlauer sehr erheblich.
Durch Messungen an mit zwei Elektroden ausgebildeten Glimmstrecken wurde nun ge funden, dass es einen bestimmten günstigsten vom Querstrom abhängigen Arbeitsbereich gibt., wie Fig. 3 zeigt. Die Zeichnung stellt ein ZT/J-Diagramin dar, in weehem eine Arbeits- kenntlinie eingezeichnet ist. Die Ordinate stellt die Spannung und die Abszisse dien Querstrom von Null his AIa:ximalwert dar.
Das Kreuz auf der Ordinate kennzeichnet. den Sollspannungs- wert. Die weiteren a-ifgetragenen Punkte sind Abweichungen von diesem Wert von 1-3 % bei Änderung des Querstromes. Wie ersicht lich, gibt es einen Strombereich, bei dem die Spannungsänderung und damit. der differen tielle Innenwiderstand am geringsten sind.
Es werden nun Mittel vorgesehen, die selbsttätig und trägheitslos dafür sorgen, dass dieser Arbeitsbereich auch bei Speisespannungs- und Lastschwankungen immer eingehalten wird, so, dass ausser der Unabhängigkeit von Speise- spannungssehwankungen eine Stromentnahme von Null bis zum Maximalwert. bei konstanter Ausgangsspannung erreicht wird.
Zur Rege hin,- wird der Querstrom der Glimmstrecke 41/42 nach Fig. 2 herangezogen. In Reihe mit dieser (;limmstreeke ist ein Widerstand 43 geaschaltet. Der Widerstand 44 wird einmal vom Laststrom und zweitens vom Anodenstrom der Leistungsröhre 45 durchflossen, wobei die Summe dieser Ströme immer konstant ist. Der Widerstand 44 dient. also zur Einstellung einer festen Vorspannunfür die Elektronenröhre 96.
Die Anode der Röhre 46 ist über einen Widerstand 47 an eine Teilspannung der Glimmstrecke 41142 geschaltet. Die Leistungs röhre 45 ist. parallel zn den Ausgangsklem- men 48 und 49 angeordnet. Das Steuergitter dieser Röhre 45 ist. über eine Cllimmstrecke 5Ü mit der Anode der Röhre 46 verbunden.. Durch die Einschaltung dieser Gleichspannung er gibt sich die benötigte CTittervarspannung für die Röhre 45.
Die Erzeugung dieser Gl!eich- spannung geschieht. durch den separaten Gleich- richterteil 51, von dem sich eine Beschreibung erübrigt., da die Wirkungsweise aus der Zeich nung ersichtlich ist. Die Elektronen.röhrenanordnung arbeitet nun in folgender Weise:
Treten Speise- und/oder Laständerungen auf, so wird an dem Widerstand. 43 durch die Querstromänderung der (-x'limmstreeke 41/42 eine Spannungsände- rung auftreten, wodurch -,ich der Anodenstrom der Röhre 46 ändert. und damit auch das Po tential an der Anode dieser Röhre.
Die-Poten- tialänderung beeinflusst das Steuergitter der nachgeschalteten Leistungsröhre 45, so. dass sich auch deren Strom ändert, der im wesent lichen proportional den Eingangs- bzw. Last schwankungen ist..
Durch diese Änderung wird der Quenstrom der Glimmstrecke 41/42 beein- fl!iisst. Die Elektronenröhrenanordnung ist so getroffen, dass bei den verlangten Speise:span- nungs- und LaststromänderLingen der Quer strom der C=limmstreeke 41/42 die Grenzen des festgelegten Arbeitsbereiches nicht überschrei tet.
Zur weiteren Vergrösserung der Stabilisa tion ist das Schirmgitter der Röhre 45 an ein Potentiometer 52 gelegt, das zwischen zwei gleichen Potentialpunkten der CTlimmstrecken 38/39 und 41/42 angeordnet ist. Mittels des Sebleifers wird die Spannung auf den günstig sten Stabilisationsgrad eingestellt.
Abschliessend sei bemerkt, da ss der steuernde Widerstand 43 auch in geeigneter Weise so angeordnet werden kann, dass er nur von dem sich ändernden Belastungsstrom durchflossen wird. Es hat sich aber gezeigt, dass eine derartige Spannungsquelle erheblich abhängiger von Speisespannungs- und Last änderungen ist..
Bei Versuchen hat sich gezeigt, dass eine Konstanz von 0,002'% bei Schwankungen der Wechselspannung von. 15% erreicht wird und dass auch der Strombereich - beson ders nach Null hin -- erweitert wird.
Rectifiers connected to an alternating current network with fluctuating voltage to supply a constant direct voltage Stabilized direct voltage sources fed from the alternating current network have become known whose voltage constancy and supply voltage independence are sufficient, the anode accumulators used for many measurement tasks. to replace. In Fig. 1 of the drawing, an embodiment of such a DC voltage source is shown schematically.
The transformer 1 is connected to a voltage supply via the connections e = 2 and 3. On the secondary side of the transformer are the windings for the anode voltages and heating voltages of the (lleiehriehterröhren 4 and 5, so d'ass on the Mittelanza,
When the heating winding 6 and the center tapping of the anode winding 7 are connected via a capacitor 8, a constant voltage is created. A sieve chain, consisting of the throttle 9 and the capacitor 1.0, is used to reduce the superimposed. AC voltage component. By using a two-stage glow tube cask;
holding, consisting of the multi-lead tube sections 11 to 14 in connection with the flow control tubes 1.5 and. 16 (ferrous hydrogen resistors), a DC voltage is applied to the output terminals 17 and 18 for many purposes. sufficient constancy and independence from supply voltage:
g and load changes generated. In parallel z11 the terminals 17 and 1.8, a resistor 19 can be arranged via a switching contact 20 who serve the z. B. can be coupled to one of the terminals 17 edier 18 and is switched off at: connection of a consumer.
In order to obtain the greatest possible current draw, the cross-current flowing through the Gmm tube section 13; 14 will be set to the maximum value. At B lastuxgder DC voltage source, the highest current draw is then by the safe ignition of the glow path 13 / 1.4
required and determines the value of the current flowing through the resistor 19, which is switched off when the load is applied. Such devices generate a constant voltage of about 400 V with a current consumption of about 20 to 90 mA. Naehteilng is. That the current draw was not under the current value determined by the resistance 19. , may sink, otherwise. The glow tubes can easily be damaged 13;
14 can occur due to overload. It has also been shown that in many cases the constancy of the output: gsgil.calibration voltage is not sufficient.
The invention now relates to a rectifier connected to an alternating current network with fluctuating voltage for delivery of a constant direct voltage in which the disadvantages mentioned are avoided. According to the invention, the rectifier is fed by a saturated transformer, which is connected to the primary side.
an unsaturated transformer is connected in series, -which in series with the secondary winding of the saturated transformer from the u n:
saturated transformer tapped partial voltages switched. and the DC voltage output by the O # leichriehter is fed to a two-stage tube regulator via an arrangement consisting of current regulating resistors as longitudinal elements and glow paths as transverse elements.
A schematic exemplary embodiment according to the invention is explained in more detail with reference to FIG. 2. The supply voltage for the circuit is supplied via the terminal voltage 2l./22 to the primary windings of a magnetic voltage balance that consists of transformers 23 and 24.
The secondary voltages 25 to 31 arising at the unsaturated transformer 24 are switched against one another with all the secondary voltages 25 'to 31' of the saturation transformer 23. The stimulation voltages for the rectifier and amplifier tubes are taken from terminals 32/33.
The heating of the tube 34 is fed via a transformer 35, the primary winding of which is also connected to the terminals 32/33. The sieve chain is denoted by 36.
It connects to the current regulator 37, the individual stabilizers 38/39, the current regulator 40 and the stabilizers 41./492 existing Kaska.denschaltung. The number of stabilizers connected in series is determined in both stages by the required output equilibrium voltage. For the sake of simplicity, only two stabilizers are indicated in FIG.
It was found that the use of multi-distance stabilizers with the required constancy is not appropriate, since the voltage and current values of these stabilizers show inadmissibly high scatter under different working conditions. In addition, the burn-in is very considerable.
By measurements on glow gaps formed with two electrodes, it has now been found that there is a certain, most favorable working range that is dependent on the cross current, as FIG. 3 shows. The drawing shows a ZT / J diagram in which a working line is drawn. The ordinate represents the voltage and the abscissa represents the cross current from zero to AIa: ximalwert.
The cross on the ordinate indicates. the nominal voltage value. The other a-if carried points are deviations from this value of 1-3% when the cross current changes. As can be seen, there is a current range in which the voltage change and thus. the differential internal resistance are the lowest.
Means are now provided that automatically and without inertia ensure that this working range is always maintained even with supply voltage and load fluctuations, so that, in addition to being independent of supply voltage fluctuations, a current draw from zero to the maximum value. is achieved at constant output voltage.
For the regulation, the cross-flow of the glow path 41/42 according to FIG. 2 is used. In series with this (; limmstreeke a resistor 43 is switched on. The resistor 44 is flowed through once by the load current and secondly by the anode current of the power tube 45, whereby the sum of these currents is always constant. The resistor 44 is used to set a fixed bias voltage for the Electron tube 96.
The anode of the tube 46 is connected to a partial voltage of the glow path 41142 via a resistor 47. The power tube 45 is. arranged parallel to output terminals 48 and 49. The control grid of this tube 45 is. Connected to the anode of the tube 46 via a climming section 5U. By switching on this direct voltage, the required CTittervar voltage for the tube 45 is obtained.
This equilibrium voltage is generated. by the separate rectifier part 51, of which a description is superfluous, since the mode of operation can be seen from the drawing. The electron tube arrangement now works in the following way:
If supply and / or load changes occur, the resistor. 43 a change in voltage occurs due to the change in the cross-current of the (-x'limmstreeke 41/42, as a result of which -, the anode current of the tube 46 changes and thus also the potential at the anode of this tube.
The change in potential influences the control grid of the downstream power tube 45, see above. that their current also changes, which is essentially proportional to the input or load fluctuations.
This change influences the cross current of the glow path 41/42. The electron tube arrangement is designed in such a way that the cross current of the C = limmstreeke 41/42 does not exceed the limits of the specified working range for the required feed: voltage and load current changes.
To further increase the stabilization, the screen grid of the tube 45 is connected to a potentiometer 52, which is arranged between two equal potential points of the C-dim lines 38/39 and 41/42. The tension is adjusted to the most favorable degree of stabilization by means of the Sebleifers.
Finally, it should be noted that the controlling resistor 43 can also be arranged in a suitable manner in such a way that only the changing load current flows through it. It has been shown, however, that such a voltage source is considerably more dependent on changes in the supply voltage and load.
Tests have shown that a constancy of 0.002% with fluctuations in the alternating voltage of. 15% is reached and that the current range - especially towards zero - is expanded.